专利名称：一种利用钙镁锌盐类促进生物柴油分层的方法
技术领域：
本发明属于环境友好的新能源生产技术领域，涉及到一种新型的生物柴油生产工艺，特别涉及到一种 利用含酸油脂催化制备生物柴油后加钙镁锌盐类促进生物柴油分层的方法。
背景技术：
随着全球性日益严重的能源短缺与环境恶化，开发可替石油的燃料，保护人类赖以生存的自然环境成 了目前人类面临的严峻问题。被誉为"液体太阳能"，由可再生油脂加工制取而成的生物柴油，是一种优 质的普通柴油代用品，属环境友好型绿色燃料，具有深远的经济效益与社会效益。
目前工业上常以天然油脂为原料生产生物柴油。由于天然油脂几乎都含有一定量的游离脂肪酸，脂肪 酸的存在不利于酯交换的进行。碱催化剂不能使用在游离酸较髙的情况，游离酸的存在会使催化剂中毒。 油脂中含有游离脂肪酸时，游离脂肪酸与碱催化剂发生反应易皂化。水常常也是碱催化剂的毒物，水的存 在会促使油脂水解而与碱生成皂。因此，以氢氧化钾、氢氧化钠、甲醇钾等碱催化剂时，常常要求原料油 酸价小于l ,水分低于0.06%。否则会出现生物柴油与甘油相不分层、水洗乳化严重等现象的出现。所以 单纯采用碱催化酯交换法生产脂肪酸甲酯损失大、得率低。 一般先加入酸性催化剂，对原料进行预酯化，然 后加入碱性催化剂进行酯交换。预酯化过程中，由于酯化反应为可逆反应，游离脂肪酸酯化反应过程中会 产生水，也会使酸催化剂的催化作用下降。在降低油脂酸值时，很难将酸值降到碱催化所要求的原料油酸 价小于l 。利用含酸油脂催化制备生物柴油后加钙镁锌盐类促进生物柴油分层的方法，有利于降低原料酸 值要求，降低了生产成本，改善生物柴油产品的品质。
发明内容
本发明的目的是提供一种直接碱催化含酸油脂生产生物柴油的方法，使酸值为15以下的油脂可以直 接碱催化，加入钙镁锌盐类促进生物柴油分层的方法。克服了生物柴油生产过程中利用含酸油脂酯交换后 生物柴油与甘油层不分层，水洗乳化严重的弊端，钙镁锌盐类的加入促进生物柴油与甘油的分离，减少水 洗过程的乳化。使原料的选择性更广，工艺更简单。
实现本发明方法的步骤如下
(A) 将含酸油脂加入反应器，加入氢氧化钠或氢氧化钾催化剂和甲醇，醇油摩尔比为4-12: 1, 60-90"C 搅拌反应30 120min。
(B) 将步骤A所得反应物加入钙镁锌盐类，20 70'C搅拌反应60 120min静止分层。
(C) 上相回收甲醇，经水洗千燥后得到生物柴油精制品。下相加入酸处理，分层，回收上层脂肪酸和下 层粗甘油。
在步骤A中所述的含酸油脂酸值为1-15,优选3-10。其特征为常规液体碱催化后不易分层或不易水 洗的油脂。
本发明的效果和益处是利用一种钙镁盐类促进生物柴油与甘油的分层，所用钙镁锌盐类包括氯化钙、 氯化镁、氯化锌、硫酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌等。与反应后的生物柴油中的钠皂 或钾皂及氢氧化钠或氢氧化钾发生复分解反应，相应生成脂肪酸钙、脂肪酸镁、脂肪酸锌，以及氢氧化钙、 氢氧化镁、氢氧化锌等沉淀。利用其低表面活性和不溶性从而促进生物柴油与甘油的分离，减少水洗过程 的乳化。步骤A所得反应物加入钙镁锌盐类，20 70'C搅拌反应30 120min静止分层。钙镁锌盐与氢氧 化钠或氢氧化钾催化剂的摩尔比为的0.5-2,温度优选20 70T)，时间优选60 120min。静置后生物柴油 与甘油的分层。
应用此方法，加大了碱催化生产生物柴油原料的适应性，简化了油脂原料的预处理过程，适于大规模 工业化生产。
具体实施例方式
以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式
实施例一
向反应器中加入含酸废油50Kg,酸值IO，加入甲醇10Kg，氢氧化钠0.54Kg， 60'C搅拌反应60min。反应 物与产物不分层。反应结束后加入氯化钙0. 8Kg， 60t搅拌反应100rain，静置分层，分离上层生物柴油产
3品，上层产物经洗漆干燥得到精制生物柴油，产率93.7%。 实施例二
向反应器中加入含酸废油50Kg，酸值7，加入甲醇10Kg，氢氧化钠0.43Kg， 60'C搅拌反应60min。反应物 与产物不分层。反应结束后加入氯化镁0. K5g, 50'C搅拌反应90min，静置分层，分离上层生物柴油产品， 上层产物经洗涤干燥得到精制生物柴油，产率95.6%。 实施例三
向反应器中加入含酸废油50Kg,酸值8，加入甲醇10Kg,氢氧化钾0.67Kg， 60'C搅拌反应60min。反应物 与产物不分层。反应结束后加入硝酸钙1. 2Kg, 50'C搅拌反应lOOmin，静置分层，分离上层生物柴油产品， 上层产物经洗涤干燥得到精制生物柴油，产率94. 5%。
权利要求
1. 一种利用含酸油脂催化制备生物柴油，加入钙镁锌盐类促进生物柴油分层的方法。其特征包括以下步骤(A)将含酸油脂加入反应器，加入氢氧化钠或氢氧化钾催化剂和甲醇，醇油摩尔比为4-121，60-90℃搅拌反应30～120min。(B)将步骤A所得产物加入钙镁锌盐类，20～70℃搅拌反应60～120min静止分层。(C)上相回收甲醇，经水洗干燥后得到生物柴油精制品。下相加入酸处理，分层，回收上层脂肪酸和下层粗甘油。
2. 根据权利要求1所述的含酸油脂酸值为1-15，优选3-10。其特征为常规液体碱催化后不易分层或不易 水洗的油脂。
3. 根据权利要求1所述的一种利用钙镁盐类促进分层的方法中，其特征为所用钙镁锌盐类包括氯化钙、氯 化镁、氯化锌、硫酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌等。
4. 根据权利要求1所述的一种利用钙镁盐类促进生物柴油分层的方法中，其特征为上述麪镁锌盐类包括氯 化钙、氯化镁、氯化锌、硫酸钙、硫酸镁、硫酸锌、硝酸钙、硝酸镁、硝酸锌等与反应后的生物柴油中的 钠皂或钾皂及氢氧化钠或氢氧化钾反应，相应生成脂肪酸钙、脂肪酸镁、脂肪酸锌，以及氢氧化钙、氢氧 化镁、氢氧化锌等沉淀。利用其低表面活性和不溶性从而促进生物柴油与甘油的分离，减少水洗过程的乳 化。
5. 根据权利要求1所述的一种利用钙镁盐类促进生物柴油分层的方法中，其特征为将步骤A所得反应物加 入鈣镁锌盐类，20 7(TC搅拌反应60 120min静止分层。钙镁锌盐与氢氧化钠或氢氧化钾催化剂的摩尔 比为的0.5-2,温度优选20 70'C，时间优选60 120min。
全文摘要
一种利用钙镁锌盐类促进生物柴油分层的方法。利用含酸油脂催化制备生物柴油后加钙镁锌盐类促进生物柴油分层的方法，属于先进能源技术领域。本发明的特征是采用氢氧化钠、氢氧化钾等作为催化剂催化含酸油脂与甲醇反应制备生物柴油后，针对生物柴油与甘油不分层，加入钙镁锌盐类促进分层的方法。可以催化酸值高达15的油脂。含酸油脂酯交换反应后，加入钙镁锌盐，20～70℃搅拌反应60～120min，生物柴油与甘油分层。本发明的效果和益处是可以直接利用酸值高达15的油脂，降低了生产成本，后处理工序简单，改善了生物柴油产品的品质，适合大规模工业化生产。
文档编号C10G3/00GK101423773SQ200710113988
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者刘丽华, 力 王, 高登征 申请人:山东科技大学